STLデータを必要とせず、ネット検索画像から3次元データを生成する3Dプリントシステム

バージニア大学とバージニア工科大学の研究チームは、Web検索によるクラウドソーシングデータを使用して、3Dオブジェクトを作成できる3Dプリントシステムを開発。STLデータを必要としないこの新しい3Dプリントシステムを、2019年7月末からカリフォルニア州ロサンゼルスで開催された「SIGGRAPH 2019 ACM」で発表した。

「Source Form」と名付けられたこの3Dプリントシステムは、インターネット上に公開されている利用可能な画像から、検索結果に適合した様々な方向から撮影された画像を収集してコンピューターで解析し、3次元メッシュデータを生成する。所謂「フォトグラメトリ（写真測量）」技術の応用で、時間の経過と共に収集されるデータ量が増えることにより、より高精度な3次元モデルが生成できるようになる。このシステムを利用することで、3Dプリントに必要な3次元データ（stlファイル）を必要とせず、クラウドソーシングデータから3Dプリントを実行できるようになる。

 

Source Form の3Dプリントプロセス

ユーザーがSource Formに目的のオブジェクト名を入力すると、システムが入力されたアイテム情報（テキストベース）を元に画像検索を実行。

ユーザーの要求に応じて選別された画像を集めたシステムは「Structure-from-Motion（SfM）」と呼ばれるソフトウェア独自のアルゴリズムによって3D構造を解析。抽出された点群データに基づいて、3Dメッシュモデルを構築。

生成された3Dオブジェクトは、3Dプリント実行前にプリントに適したメッシュモデルへと改良（修復）され、システムがボクセルベースのジオメトリを各ボクセルレイヤーのビットマップイメージにスライスし、3Dプリンタに送信。

デバイスに備えられた毎分13～25mmの速度でプリント可能な高速SLA方式の3Dプリンタを利用して、オブジェクトをプリントする。

研究チームは、高コストになるインクジェット方式やSLS方式の3Dプリントシステムを諦め、比較的低コストで高精度なプリントが可能なSLA方式（光造形）を採用した。

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